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Klasse : 18 b 8
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PATENTAMTInt. Cl. : C 21 c YAWATA IRON & STEEL CO., LTD. UND YOKOYAMA ENGINEERING CO.,
LTD. IN TOKO
Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus den unverbrannten
Abgasen von Blasstahlkonvertern Angemeldet am 21. September 1962 (A 7513/62) ; Priorität der Anmeldung in Japan vom 4. 0ktober 1961 (Nr. 35955) beansprucht.
Beginn der Patentdauer : 15. Juli 1968.
Als Erfinder werden genannt: Kei Okaniwa, Isao Takatama in Yokohama, Shigeru Maehara und Isoji Igarashi in Yawata (Japan).
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus den unverbrannten
Abgasen von Blasstahlkonvertern unter Luftabschluss und Kühlung.
Die Abgase eines Sauerstoffaufblaskonverters sind allgemein ein wertvolles Gas, das während des stärksten Frischen in dem Konverter 80-90% CO enthält. Es ist daher ein wichtiges Problem, die
5 Abgase in unverbranntem Zustand zu gewinnen und als chemischen Rohstoff zu verwenden. Da in derartigen Gasen jedoch eine grosse Menge von feinen Schmutz-oder Staubteilchen suspendiert ist, die zumeist aus Eisenoxyd bestehen, muss der Staub aus den Abgasen entfernt werden, was sehr schwierig ist. Insbesondere muss die Staubaustrittsöffnung einwandfrei abgedichtet werden, weil der Eintritt der
Aussenluft sorgfältig verhindert werden muss, um einen Austritt des Gases und eine durch Mischen der 10 atmosphärischen Luft mit dem Gas verursachte Explosion zu vermeiden.
Die Erfindung geht aus von einer bekannten Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus den unverbrannten Abgasen von Blasstahlkonvertern unter Luftabschluss und Kühlung, bestehend aus einem
Kanal zur Ableitung der Abgase aus einem vertikalen und einem schrägen Teil, in dem mindestens zweimal die Strömungsrichtung der Abgase geändert wird und die groben Anteile des Staubes 15 abgeschieden werden.
Bei einer solchen Vorrichtung besteht die Erfindung darin, dass die unteren Enden des senkrechten Teiles des Abgaskanales sowie der senkrechte Ablassstutzen des schrägen Teiles des
Abgaskanales in je einen Wasserbehälter eintaucht, in welchen die groben Staubteile fallen und in welche N2-Gas eingeleitet wird, um den im Wasser gelösten Sauerstoff in Freiheit zu setzen.
20 Bei Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird der Staub unter Ausschluss der
Aussenluft aus einem in einem Abgasrohr befindlichen Abscheider über ein Austragsrohr direkt in
Wasser eingeleitet. Der Staub hat im nichtoxydierten Zustand ein grosses Kom, so dass seine
Abscheidung erleichtert ist.
Durch Einleiten von N2-Gas in das Wasser wird dabei verhindert, dass der Staub oxydiert wird.
25 Einzelheiten der erfindungsgemässen Vorrichtug werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In diesen zeigen Fig. 1 bis 3 schematisch verschiedene Ausführungsformen von erfmdungsgemässen
Vorrichtungen.
In Fig. 1 ist mit --1-- ein Konverter bezeichnet, über dem ein Abzugsrohr --11-- für die
Abgase angeordnet ist. In diesem Abzugsrohr--11--ist ein Kühler --10-- für die Abgase des 30 Konverters vorgesehen. An das Rohr--11--ist ein senkrecht aufwärts führender Kanal--2-- angeschlossen, in dem grosse Staubteilchen unter Schwerkraftwirkung abgeschieden werden und unter dem ein Staubkasten-3--angeordnet ist. An den senkrechten Kanal-2--ist ein schräger Kanal
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- angeschlossen, der mit Wassereinspritzeinrichtungen-4-versehen und, wie durch einen pfeil --6-- angedeutet, an einen Behälter für das gewonnene Gas angeschlossen ist.
Der Endteil des unterhalb des Staubkastens --3-- angeordneten Ablassstutzens --9-- taucht in einen Wasserbehälter --7-- ein und hat dadurch einen Wasserabschluss, so dass keine Luft in die Kanäle
5 --2-- und das Abzugsrohr--11--eintreten kann. Mit Hilfe von nicht dargestellten Einrichtungen wird das Wasser in den Wasserbehälter --7-- eingeleitet und von ihm abgezogen, so dass der Staub ausgebracht werden kann. In dem schräg abwärts führenden Kanal--5--kann staubhaltiges Wasser leicht abfliessen und gelangt durch den Ablassstutzen --9'-- in den Wasserbehälter --8--. Auch der Ablassstutzen-9'-taucht in den Wasserbehälter --8-- ein.
Aus den durch diesen schrägen Kanal 10 strömenden Abgasen wird daher der Staub abgeschieden, wobei die Abgase zusätzlich gekühlt werden, ehe sie in der Richtung des Pfeils-6-in den Gasbehälter eintreten. Wenn es auf eine hochgradige
Staubabscheidung ankommt, kann knapp vor dem Gasbehälter noch ein elektrischer Staubabscheider vorgesehen sein.
Je nach den Umständen müssen in den Wasserbehältern-7 und 8-Rohre zur Einleitung von 15 N2-Gas vorgesehen sein, um den im Wasser gelösten Sauerstoff in Freiheit zu setzen.
Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist der schräge Kanal--5--anders angeordnet. Die Abgase strömen zunächst in dem vertikalen Rohr abwärts, wobei die schwereren Staubteilchen zunächst in den Staubkasten --3-- fallen und durch den Ablassstutzen --9-- in den Wasserbehälter --7-- gelangen. Die Abgase strömen weiter durch 20 den schrägen Kanal-5-der wieder mit Wassereinspritzeinrichtungen-4-versehen ist. Der
Ablassstutzen --9'-- des schrägen Kanals --5-- taucht in den Wasserbehälter --8-- ein. Der in die Wasserbehälter--7 und 8--eingebrachte Staub wird zusammen mit Wasser über nicht dargestellte
Leitungen abgezogen und auf geeignete Weise aus dem Wasser abgeschieden.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. An einer beliebigen 25 Stelle eines Abgasrohrs-31-ist ein Staubabsscheider --32-- angeordnet, an den ein Staubtrichter - angeschlossen ist. Vom unteren Ende des Staubtrichters --39-- führt ein Ablass stutzen - -33-- in einen Wasserbehälter --34--. Ein erweiterter Endteil --41-- des Ablassstutzens - erleichtert die Diffusion des Staubes in das Wasser, ist aber nicht immer erforderlich. Eine vollständigere Staubabscheidung kann erzielt werden, wenn hinter dem Staubabscheider --32-- eine 30 Vertiefung --43-- vorgesehen und in der ein Ablassstutzen --44-- der vorstehend beschriebenen
Ausbildung angeordnet ist.
An den unteren Teil des Wasserbehälters --34-- ist am einen Ende eine
Druckpumpe --37-- angeschlossen. Wenn die Pumpe Druckwasser fördert, kann das staubhaltige
Wasser mit einer Schlammpumpe --38-- abgezogen werden. überschüssiges Wasser kann überlaufen gelassen werden. Von einer N2-Flasche --42-- wird N2-Gas über ein Absperrorgan--45--in den 35 Endteil --41-- des Ablassstutzens eingeleitet, so dass der ausgebrachte Staub nicht durch das Wasser oxydiert wird und der oberhalb der Eintrittsöffnung --35-- für das N2-Gas befindliche Wasserspiegel
H von gelöstem Sauerstoff befreit ist.
Der auf hoher Temperatur befmdliche Staub wird durch das
Wasser unter 1000C abgekühlt, so dass seine Oxydierbarkeit herabgesetzt wird ; der Staub setzt sich am
Boden des Wasserbehälters --34-- ab.
40 In dem Wasserbehälter --34-- ist zwischen dem Ablassstutzen--33-und der Aussenluft eine
Wasserdruckhöhe H+h hergestellt, um einen vollständigen Abschluss zu bewirken. Mit Hilfe dieser
Wasserdruckhöhe kann ein Gleichgewicht zwischen dem Druck in der Abgasleitung --40-- und dem atmosphärischen Druck hergestellt werden. Ferner kann in diesem Wasserbehälter --34-- ein nicht dargestellter Wasserstandsregler vorgesehen sein, der den Wasserstand stets konstant hält.
45 Nachstehend wird die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beschrieben. Wenn die von dem
Konverter kommenden Abgase über den Kühler in den Rohrteil --31-- gelangen, wird der in den
Abgasen befindliche Staub mit Hilfe des in dem Rohr befindlichen Staubabscheiders-32- abgeschieden, während die Abgase in der Richtung des Pfeiles --40-- weiter zum Gasbehälter hin geführt werden. Aus dem an den unteren Teil des Staubabscheiders--32--angeschlossenen 50 Staubtrichter--39--wird der darin gesammelte Staub über den AbIaGstutzen--33- kontinuierlich in den Wasserbehälter --34-- eingeführt.
Der sich in der Vertiefung --43-- sammelnde Staub gelangt über den Ablassstutzen --44-- gleichfalls in den Wasserbehälter--34--.
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eingeleitet, so dass das Wasser gut mit Staub vermischt wird, worauf es mittels der Schlammpumpe 55--38--einer Behandlungsstelle zugeführt wird.
Wie vorstehend ausführlich angegeben ist, werden in der Vorrichtung gemäss der Erfindung die
Abgase auf einfache Weise so vollkommen von der Atmosphäre abgeschlossen, dass keine Gefahr eines
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Austritts von wertvollen Abgasen und einer CO-Gas-Explosion infolge eines Eintritts von Luft in die
Abgasführung besteht und die Regelung des Druckes in dem Kühler nicht beeinträchtigt wird. Ferner kann der Staub kontinuierlicht ausgetragen werden und es besteht keine Gefahr einer Verstopfung des
Austragsrohrs.
5 Die in unverbranntem Zustand gewonnenen Abgase enthalten im wesentlichen keinen Staub und können in vorteilhafter Weise als Rohmaterial in der chemischen Industrie verwendet werden.
Vorstehend wurde der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausflihrungsbeispielen erläutert, auf welche die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt ist, da Abänderungen im Rahmen des
Erfindungsgedankens möglich sind.
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PATENT OFFICE Int. Cl. : C 21 c YAWATA IRON & STEEL CO., LTD. AND YOKOYAMA ENGINEERING CO.,
LTD. IN TOKO
Device for separating dust from the unburned
Exhaust gases from blow steel converters. Registered on September 21, 1962 (A 7513/62); Priority of the application in Japan dated October 4, 1961 (No. 35955) claimed.
Patent period begins on July 15, 1968.
The inventors named are: Kei Okaniwa, Isao Takatama in Yokohama, Shigeru Maehara and Isoji Igarashi in Yawata (Japan).
The invention relates to a device for separating dust from the unburned
Exhaust gases from blow steel converters with exclusion of air and cooling.
The exhaust gases from a top-up oxygen converter are generally a valuable gas, containing 80-90% CO during the most intense freshness in the converter. It is therefore an important problem that
5 Obtain unburnt exhaust gases and use them as chemical raw materials. However, since a large amount of fine dirt or dust particles is suspended in such gases, which mostly consist of iron oxide, the dust has to be removed from the exhaust gases, which is very difficult. In particular, the dust outlet opening must be properly sealed because the entry of the
Outside air must be carefully prevented to prevent gas leakage and an explosion caused by mixing of the atmospheric air with the gas.
The invention is based on a known device for separating dust from the unburned exhaust gases from blown steel converters with exclusion of air and cooling, consisting of a
Channel for the discharge of the exhaust gases from a vertical and an inclined part, in which the flow direction of the exhaust gases is changed at least twice and the coarse parts of the dust 15 are separated.
In such a device, the invention consists in that the lower ends of the vertical part of the exhaust gas duct and the vertical outlet connection of the inclined part of the
The exhaust duct is immersed in a water container, into which the coarse dust particles fall and into which N2 gas is introduced to release the oxygen dissolved in the water.
When using the device according to the invention, the dust is removed with the exclusion of the
Outside air from a separator located in an exhaust pipe via a discharge pipe directly into
Water introduced. The dust in the non-oxidized state has a large grain, so that its
Deposition is facilitated.
Introducing N2 gas into the water prevents the dust from being oxidized.
25 details of the device according to the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
In these, FIGS. 1 to 3 show schematically different embodiments of the invention
Devices.
In Fig. 1 --1-- denotes a converter above which a flue pipe --11-- for the
Exhaust gases is arranged. In this exhaust pipe - 11 - a cooler --10-- is provided for the exhaust gases from the converter. A duct - 2 - leading vertically upwards is connected to the pipe - 11 - in which large dust particles are separated under the action of gravity and under which a dust box 3 - is arranged. On the vertical channel 2 - is a sloping channel
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- connected, which is provided with water injection devices-4-and, as indicated by an arrow --6--, is connected to a container for the gas obtained.
The end part of the drainage connection --9-- located below the dust box --3-- is immersed in a water container --7-- and thus has a water seal so that no air can enter the channels
5 --2 - and the flue pipe - 11 - can enter. With the help of devices not shown, the water is introduced into the water tank --7 - and drawn off from it so that the dust can be discharged. In the downward sloping channel - 5 - dusty water can easily drain off and through the drainage connection --9 '- into the water tank --8--. The drain socket -9'-is also immersed in the water tank -8-.
The dust is therefore separated from the exhaust gases flowing through this inclined channel 10, the exhaust gases being additionally cooled before they enter the gas container in the direction of the arrow 6. If it is at a high level
When dust separation arrives, an electrical dust separator can be provided just in front of the gas container.
Depending on the circumstances, 7 and 8 pipes for introducing 15 N2 gas must be provided in the water tanks in order to release the oxygen dissolved in the water.
Fig. 2 shows a modified embodiment of the device. In this embodiment, the inclined channel - 5 - is arranged differently. The exhaust gases first flow downwards in the vertical pipe, whereby the heavier dust particles first fall into the dust box --3-- and pass through the drainage connection --9-- into the water container --7--. The exhaust gases continue to flow through 20 the inclined channel-5-which is again provided with water-injection devices-4-. Of the
Drain socket --9 '- of the inclined channel --5-- dips into the water tank --8--. The in the water container - 7 and 8 - introduced dust is together with water over not shown
Lines removed and suitably separated from the water.
3 shows a further embodiment of the device according to the invention. At any point on an exhaust pipe -31-there is a dust separator -32- to which a dust funnel is connected. A drain port - -33-- leads from the lower end of the dust funnel --39-- into a water container --34--. An extended end part --41 - of the drainage connection - facilitates the diffusion of the dust into the water, but is not always necessary. A more complete dust separation can be achieved if a recess --43-- is provided behind the dust separator --32-- and in which a drainage connection --44-- the one described above
Training is arranged.
On the lower part of the water tank --34 - there is one at one end
Pressure pump --37-- connected. If the pump delivers pressurized water, it can be dusty
Water can be drawn off with a sludge pump --38--. excess water can be allowed to overflow. From an N2 bottle --42--, N2 gas is introduced via a shut-off device - 45 - into the 35 end part --41-- of the outlet so that the dust that is discharged is not oxidized by the water and the dust above the Inlet opening --35-- for the water level located for the N2 gas
H is freed from dissolved oxygen.
The dust, which is at high temperature, is caused by the
Water cooled below 1000C, so that its oxidizability is reduced; the dust settles on
Bottom of the water tank --34--.
40 In the water tank --34 - there is a. Between the drain port - 33 - and the outside air
Water pressure head H + h produced to effect a complete closure. With the help of this
A balance can be established between the pressure in the exhaust pipe --40-- and the atmospheric pressure. In addition, a water level regulator (not shown) can be provided in this water tank, which keeps the water level constant at all times.
45 The following describes the operation of this device. If the of the
Exhaust gases coming from the converter reach the pipe part --31-- via the cooler, the in the
Dust contained in exhaust gases is separated with the aid of the dust separator-32- in the pipe, while the exhaust gases are guided further to the gas container in the direction of the arrow --40--. From the 50 dust funnel - 39 - connected to the lower part of the dust separator - 32 - the dust collected in it is continuously introduced into the water tank --34-- via the exhaust nozzle - 33-.
The dust that collects in the recess --43-- also reaches the water tank - 34-- via the drainage connection --44--.
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introduced so that the water is well mixed with dust, whereupon it is fed to a treatment site by means of the sludge pump 55-38.
As stated in detail above, in the device according to the invention
Exhaust gases are so completely isolated from the atmosphere in a simple manner that there is no danger of one
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Leakage of valuable exhaust gases and a CO gas explosion as a result of air entering the
Exhaust gas routing exists and the regulation of the pressure in the cooler is not impaired. Furthermore, the dust can be discharged continuously and there is no risk of clogging of the
Discharge pipe.
The exhaust gases obtained in the unburned state contain essentially no dust and can advantageously be used as raw material in the chemical industry.
The subject matter of the invention has been explained above with reference to exemplary embodiments to which the invention is not restricted, since changes within the scope of the
Inventive concept are possible.
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